頻譜資源受限的傳統(tǒng)射頻通信技術已很難滿足未來無線網(wǎng)絡對帶寬的需求，而可見光通信技術可為地鐵、高鐵、醫(yī)院、機艙、核電站和井下作業(yè)等特殊區(qū)域提供超寬帶無纜化信息交互及綠色通信，也可為未來5G移動通信網(wǎng)絡室內(nèi)深度覆蓋提供綠色、泛在、廉價的接入手段。
“基于白光LED(發(fā)光二極管)的可見光通信技術是利用380—780納米波段的可見光作為信息載體，無需光纖等有線信道的傳輸介質(zhì)，在空氣中直接傳輸光信號的一種通信方式。”6月13日，西安理工大學信息與通信學科負責人、教授柯熙政告訴科技日報記者，該團隊攻克核心技術，通過室內(nèi)可見光通信構建了綠色高速信息網(wǎng)絡。
柯熙政團隊分析了布局設計與接收光功率分布的關系，給出了室內(nèi)通信光源的最優(yōu)化布局設計，保證室內(nèi)接收光功率的分布區(qū)域均勻，可解決實際室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)的光源布局設計問題。
“上行鏈路是可見光通信的重要挑戰(zhàn)之一，采用射頻、紅外光、激光等作為傳統(tǒng)可見光通信上行鏈路的解決方案具有很大缺陷?！笨挛跽f，如射頻上行會產(chǎn)生電磁輻射，無法用在電磁敏感環(huán)境，也會減弱可見光通信的保密性;紅外上行需要進行瞄準并將發(fā)射功率限制在人眼安全范圍內(nèi)，且可見光與紅外無線通信的信道沖激響應不同，引起的碼間串擾的原因也不同。
團隊采用巧妙的方法設計了一套單光源全雙工通信系統(tǒng)，實現(xiàn)了上、下行鏈路間數(shù)據(jù)無干擾的高速穩(wěn)定傳輸，解決了室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)回傳的問題。
“發(fā)光二極管的響應帶寬只能達到幾百兆赫茲，無法發(fā)揮出可見光譜400太赫茲頻譜提供的帶寬優(yōu)勢，這成為了可見光通信高速發(fā)展的一大瓶頸?！笨挛跽f，其團隊提出了一種可應用于多基色發(fā)光二極管可見光通信系統(tǒng)的多維編碼方法，實現(xiàn)了傳輸距離為3米、速率為1.5兆比特流/秒的點對點視頻通信。
與此同時，團隊基于色/頻/空/三維資源復用提出了新型編碼調(diào)制核心技術，還提高了室內(nèi)可見光通信系統(tǒng)的傳輸容量，解決了目標光與可見光波段兼容的問題，豐富了可見光通信的應用場景。
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